[發明專利]基于核外電子概率密度分布的復雜曲面零件匹配檢測方法

有效

• 申請號: 201610763863.3
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106354935B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 高亮;李太峰;李新宇;肖蜜
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 梁鵬

1.一種基于核外電子概率密度分布的復雜曲面零件匹配檢測方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

(a)對待檢測的復雜曲面零件執行非接觸式掃描，獲得多個三維測量點并生成對應的掃描點云P，然后將其與設計模型對應的設計點云Q共同組成匹配比較對象：其中P＝{p_i|i＝1,2,…,n_p},Q＝{q_j|j＝1,2,…,n_q}，p_i用于表示掃描點云P中的各個點，q_j用于表示設計點云Q中的各個點，n_p、n_q分別表示掃描點云P和設計點云Q中的點的總數量且為正整數；

(b)將掃描點云P和設計點云Q轉換到同一個XYZ三軸坐標系中，并且將這兩個點云中的每個點分別看作原子的原子核，距離此原子核最近的n個鄰域點則看作核外圍繞的電子；然后遍歷這兩個點云中的所有點，由此分別獲得對應于掃描點云P中各個點的鄰域點集合{p_ik|k＝1,2,…n}、以及對應于設計點云Q中各個點的鄰域點集合{q_jk|k＝1,2,…n}，其中p_ik用于表示距離掃描點云P中的各個點p_i最近的鄰域點，q_jk用于表示距離設計點云Q中的各個點q_j最近的鄰域點，n為領域點的總數量且為正整數；

(c)分別針對掃描點云P、設計點云Q的各個點p_i、q_j計算其到n個鄰域點之間的歐氏距離r_ik、r_jk，然后依照下列公式(一)和(二)相應計算得出圍繞各個點p_i、q_j的鄰域點處的電子概率密度分布值ρ_ik、ρ_jk：

其中，a₀表示第一波爾軌道半徑且a₀＝0.529×10^-10m，π表示圓周率，e表示自然常數；

(d)根據步驟(c)所計算得出的電子概率密度分布值，確定掃描點云P和設計點云Q之間的對應關系以執行粗匹配操作，并判斷當前對應關系下的誤差是否滿足預設的終止條件：若當前誤差不滿足終止條件，則對掃描點云P進行位置更新，并采用迭代方式來執行精匹配操作，直至當前誤差滿足終止條件為止；最后將滿足終止條件的當前誤差值予以輸出，由此完成整個的匹配檢測過程。

2.如權利要求1所述的一種基于核外電子概率密度分布的復雜曲面零件匹配檢測方法，其特征在于，在步驟(a)中，采用設計點云Q固定不動、測量點云P進行運動的方式來共同組成匹配比較對象。

3.如權利要求1或2所述的一種基于核外電子概率密度分布的復雜曲面零件匹配檢測方法，其特征在于，所述鄰域點的總數量n設定等于15，并依照下列公式(三)和(四)來計算掃描點云P中各個點p_i、q_j的n個鄰域點之間的歐式距離r_ik、r_jk，：

其中，x_pi、y_pi和z_pi分別表示各個點p_i在所述XYZ三軸坐標系中的x軸坐標值、y軸坐標值和z軸坐標值，x_qj、y_qj和z_qj分別表示各個點q_j在所述XYZ三軸坐標系中的x軸坐標值、y軸坐標值和z軸坐標值；x_pk、y_pk和z_pk分別表示各個點p_i的鄰域點集合內任意一點在所述XYZ三軸坐標系中的x軸坐標值、y軸坐標值和z軸坐標值,x_qk、y_qk和z_qk分別表示各個點q_j的鄰域點集合內任意一點在所述XYZ三軸坐標系中的x軸坐標值、y軸坐標值和z軸坐標值。